雷射光柵干涉

目的

觀察不同雷射光源通過光柵(grating)的結果。

實驗

實驗裝置：紅色雷射光源、綠色雷射光源、光柵(530條/mm)。

將紅色雷射光源及綠色雷射光源同時垂直入射於光柵(grating)，觀察後方屏幕所呈的像

原理思考

1.為何有干涉現象?

2.影片中兩種光源經光柵後，在屏幕上的光點，為何兩色光光點散開的角度不一樣？

fig115

圖一代表以平行光垂直入射光柵，狹縫與狹縫之間的距離為 $d=\frac{W}{N}$ 　( $W$ ：光柵片寬度、 $N$ ：狹縫數)，光通過在屏幕上任意之觀察點 $P$ 產生干涉(interference)。光柵為一狹縫數 $N$ 很大的多狹縫，狹縫之間的距離很小，每個縫所形成的繞射條紋會重疊而互相干涉，主要的干涉亮紋會變得非常狹窄而明亮，其它的干涉亮紋會相對較暗而看不見，因此，出現寬度極窄的干涉亮紋。

fig210

若要在 $P$ 點形成一亮點，必需在該點形成建設性干涉，從圖二可知，從相鄰兩狹縫出發光源的光程差是波長 $\lambda$ 的整數倍 $m\lambda =dsin\theta$ , $m=0,1,2,3,...$ (1) 當方程式 (1)成立時，可得主要亮紋的位置。由於各色色光的波長 $\lambda$ 均不相同，因此，在相同 $m$ 的情況下， $\theta$ 值會不同，故能看出各色光的差異。